(57)【要約】【課題】  液晶パネルに外光が入射する車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、液晶パネル内部にて乱反射した光を表示部に表示することを防止できる車両用ヘッドアップディスプレイを提供する。【解決手段】  表示器１０において、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線が地面側に傾けられると共に、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線がこの直線に対して左右方向に傾けられた状態となっている。これにより、外光がインストルメントパネルの開口部４２から入射すると、その外光は拡大鏡３０および平面鏡２０を介して表示器１０の液晶パネルに入射すると共に反射して平面鏡２０と拡大鏡３０との間、かつ、平面鏡２０よりも地面側に導かれる。これにより、液晶パネル内部にて乱反射した光を平面鏡２０および拡大鏡３０を介してヘッドアップディスプレイに表示しないようにすることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のインストルメントパネルの裏面側に配置され、光源（１１）と、前記光源に対向する位置に配置され画像を表示する液晶パネル（１４）と、を有する表示器（１０）と、
前記表示器に対向する位置に配置され、前記表示器から射出される画像光を反射すると共に、前記インストルメントパネルの開口部（４２）から前記画像光を射出してヘッドアップディスプレイに画像表示する拡大鏡（３０）と、を備え、
前記表示器においては、前記液晶パネルの画像射出側の面に垂直な直線が天地方向に傾けられていると共に、前記直線が水平方向に傾けられていることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
車両のインストルメントパネルの裏面側に配置され、光源（１１）と、前記光源に対向する位置に配置され画像を表示する液晶パネル（１４）とを有し、前記車両の進行方向に対して垂直な方向に前記液晶パネルに表示された画像の画像光を射出するように配置される表示器（１０）と、
前記表示器に対向する位置に配置され、前記表示器から射出される前記画像光を反射する平面鏡（２０）と、
前記平面鏡に対して車両前方側に配置されると共に反射面が車両後方側に向けられており、前記平面鏡から導かれる前記画像光を反射すると共に、前記インストルメントパネルの開口部（４２）から前記画像光を射出してヘッドアップディスプレイに画像表示する拡大鏡（３０）と、を備え、
前記表示器において、前記液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線が天地方向に傾けられていると共に、前記直線が水平方向に傾けられていることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記液晶パネルにおいて、前記液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線は車両前方側に傾けられるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記液晶パネルは、前記車両前方側に１５°以上１７°以下の範囲で傾けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
前記表示器において、前記液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線は地面側に傾けられるようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項６】
前記液晶パネルは、前記地面側に８°以上１２°以下の範囲で傾けられることを特徴とする請求項５に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項７】
光源（１１）と、前記光源に対向する位置に配置され画像を表示する液晶パネル（１４）と、を有する表示器（１０）を備え、前記表示器から射出される画像光がヘッドアップディスプレイの表示部（４０）に画像表示されてなる車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
前記液晶パネル内部において、前記液晶パネル内部に形成された素子パターンのうち任意の方向に延びる複数のエッジに垂直な直線を第１の直線とし、前記第１の直線に平行な方向に延びる複数のエッジに垂直な直線を第２の直線とすると、
前記表示部を介して前記表示器の前記液晶パネルに外光が入射する場合、前記外光の光軸と前記第１の直線とが直角とは異なる角度で交わり、かつ、前記外光の光軸と前記第２の直線とが直角とは異なる角度で交わるように、前記液晶パネルが傾けられていることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ヘッドアップディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドライバに対して車速やナビゲーション情報などの車両に関する情報を認識させる装置として、車両用ヘッドアップディスプレイが知られている。
【０００３】
車両用ヘッドアップディスプレイは、光源および透過型液晶パネル（以下、液晶パネルと記す）で構成される表示器と、表示器から射出される画像光を反射させる平面鏡と、平面鏡にて反射される画像光をフロントウィンドシールドに導く拡大鏡と、フロントウィンドシールドに備えられた画像表示用の表示部とを有し構成されている。これら表示器、平面鏡、拡大鏡は車両のインストルメントパネル内に設置された状態になっている。
【０００４】
このような装置では、光源から発せられた光が液晶パネルに照射され、液晶パネルに表示された画像が画像光として投射される。そして、投射された画像光は、平面鏡および拡大鏡にて反射されて、インストルメントパネル上部に設けられた開口部から射出され、車両のフロントウィンドシールドの内表面上に結像される。具体的には、拡大鏡は液晶パネルの画像を虚像として形成し、この虚像をフロントウィンドシールドの内表面上に結像させている。これにより、ドライバはフロントウィンドシールドの表示部に表示される画像を視認できるようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記のような車両用ヘッドアップディスプレイにおいては、例えば太陽光（以下、外光と記す）がインストルメントパネルの開口部から入射すると、その外光が拡大鏡および平面鏡を介して表示器に導かれて液晶パネル表面にて反射し、再び平面鏡および拡大鏡を介してフロントウィンドシールドの表示部に射出されることとなる。
【０００６】
このようにして、再びフロントウィンドシールドの表示部に射出された外光は、フロントウィンドシールドの内表面にて反射してドライバの眼に入射する。これにより、ドライバは、フロントウィンドシールドの表示部に表示される光のスポットを視認することとなり、表示部に表示される画像を視認しづらくなる。
【０００７】
そこで、インストルメントパネルの開口部から入射する外光を再びこの開口部から射出しないようにする方法が従来から実施されている。これは、以下のようにしてなされる。すなわち、液晶パネルにおいて、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線が天地方向、詳しくは地面側に倒れるようにして傾けられた状態とされる。このように液晶パネルが傾けられることで、液晶パネル表面にて反射した外光が平面鏡の下部に導かれるようになっている。このように、液晶パネルを地面側に傾けることで、液晶パネルの表面で反射した外光を再び平面鏡に戻さないようにし、拡大鏡を介してフロントウィンドシールドの表示部に導かないようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように液晶パネルを傾ける方法では、液晶パネル表面で反射する外光に対しては効果があるものの、液晶パネル内部に侵入する外光が液晶パネル内部にて乱反射する乱反射光に対しては効果がないことが発明者らによって明らかとなった。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、液晶パネルに外光が入射する車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、液晶パネル内部にて乱反射した光を表示部に表示することを防止できる車両用ヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく、発明者らは、外光の液晶パネル内部での乱反射について検討した。
【００１１】
上述のように、インストルメントパネルの開口部から拡大鏡および平面鏡を介して導かれた外光は、傾けられた液晶パネルの表面にて反射して平面鏡の下部に導かれる。ところが、液晶パネルに入射する外光のうち一部は、液晶パネル内部に侵入する。このようにして外光が液晶パネル内に侵入すると、液晶パネル内にて乱反射して再び液晶パネルから射出され、平面鏡および拡大鏡を介してフロントウィンドシールドの表示部に表示されてしまう。このことについて、図４および図５を参照して説明する。
【００１２】
図４は、液晶パネルの拡大概略図であり、（ａ）は画像光照射側の面、（ｂ）は光源に対向する面を示した図である。図４（ａ）に示されるように、液晶パネルの画像光照射側の面においては、紙面左右方向および紙面上下方向に配置される配線５１、５２にて１画素５３が区分されており、その各画素５３にそれぞれ薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５４が配置された状態になっている。また、図５（ｂ）に示されるように、液晶パネルにおいて光源に対向する面には、光源から照射される光が配線５１、５２およびＴＦＴ５４に直接当たらないようにするためのマスク５５が設けられている。
【００１３】
上記のような液晶パネル内部に外光が侵入すると、外光は上記各配線５１、５２やマスク５５の各エッジ６１〜６６にて乱反射することとなる。そして、乱反射した外光は、再び液晶パネルから照射され平面鏡および拡大鏡を介してフロントウィンドシールドの表示部に導かれる。このとき、液晶パネル内で乱反射した光は、液晶パネルの表面にて反射した外光のスポットを中心とした十字型の帯となって表示部に表示されることとなる。
【００１４】
この様子を図５に示す。図５に示されるように、横方向に現れる光の帯７１は、図４（ａ）、（ｂ）に示される配線５２およびマスク５５の上下方向に延びるエッジ６２、６４、６６にて乱反射した光が、光のスポット７０の径を持って横方向に連なって現れる。また、縦方向に現れる光の帯７２は、図４（ａ）、（ｂ）に示される配線５１およびマスク５５の左右方向に延びるエッジ６１、６３、６５にて乱反射した光が、光のスポット７０の径を持って縦方向に連なって現れる。
【００１５】
上記のような光の帯７１、７２は、液晶パネルが表示器内にて設置される傾きによってその現れ方が変化する。このことについて、図６を参照して説明する。図６は液晶パネルにおける画像光照射側の面の反射光を示した図である。図６において、紙面縦方向に示される各反射光図は、液晶パネルの画像光照射側の面に垂直な直線を上下方向に各角度傾けた場合に対応する。また、図６において、紙面横方向に示される反射光図は、液晶パネルの画像光照射側の面に垂直な直線を左右方向に各角度傾けた場合に対応する。
【００１６】
液晶パネルを上下方向に傾けると、図６の各反射光図中に示されるように、横方向の反射光（白い部分）が見える。つまり、上述のように液晶パネルを上下方向に傾けると、横方向に延びる光の帯７１は光のスポット７０と共に平面鏡の下部に導かれるが、液晶パネルにおける横方向の乱反射光で構成される縦方向に延びる光の帯７２は平面鏡に戻される。つまり、液晶パネルを上下方向に傾けて光のスポット７０を表示部に表示させないようにしたとしても、液晶パネル内にて起こる乱反射による縦方向に延びる光の帯７２は消えずに表示されてしまうこととなる。
【００１７】
なお、液晶パネルを左右方向に傾けると、光のスポット７０は平面鏡の側部に逃がされるが、横方向に延びる光の帯７１は消えず、この光の帯７１が表示部に表示されてしまう。
【００１８】
このように、液晶パネルを上下方向または左右方向に傾けて外光（すなわち、光のスポット７０）を平面鏡の鏡面以外の場所に逃がすことで、液晶パネルの内部にて外光が乱反射することで現れる縦方向に延びる光の帯７２または横方向に延びる光の帯７１のいずれか一方の光の帯７１、７２を表示部に表示しないようにすることはできるが、両者を同時に表示しないようにすることはできない。
【００１９】
なお、液晶パネルを上下方向または左右方向のいずれか一方に大きく（例えば３０°）傾ければ、縦および横方向に延びる光の帯７１、７２を表示しないようにすることができると考えられる。しかしながら、図６に示されるように乱反射光は消えるが、液晶パネルの透過率が低減するため、フロントウィンドシールドの表示部に表示される画像の輝度が低減してしまう。
【００２０】
そこで、請求項１に記載の発明では、車両のインストルメントパネルの裏面側に配置され、光源（１１）と、光源に対向する位置に配置され画像を表示する液晶パネル（１４）と、を有する表示器（１０）と、表示器に対向する位置に配置され、表示器から射出される画像光を反射すると共に、インストルメントパネルの開口部（４２）から画像光を射出してヘッドアップディスプレイに画像表示する拡大鏡（３０）と、を備え、表示器においては、液晶パネルの画像射出側の面に垂直な直線が天地方向に傾けられていると共に、直線が水平方向に傾けられていることを特徴としている。
【００２１】
これにより、外光がインストルメントパネルの開口部から入射すると、その外光は拡大鏡を介して表示器の液晶パネルに入射すると共に反射して拡大鏡以外の場所に導かれるようになっている。すなわち、液晶パネルにおいて、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線を天地方向に傾けることで、十字型の光の帯において横方向に延びる光の帯を拡大鏡の上部または下部に導くことができる。また、液晶パネルにおいて、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線を水平方向に傾けることで、十字型の光の帯において縦方向に延びる光の帯を拡大鏡の右側部または左側部に導くことができる。
【００２２】
このように、液晶パネルの画像光射出側の面を天地方向だけでなく、さらに水平方向に傾けることで、液晶パネル内部にて乱反射した光を拡大鏡以外の場所に導くことができる。したがって、液晶パネル内部にて乱反射した光をヘッドアップディスプレイに表示することを防止できる。
【００２３】
請求項２に記載の発明では、車両のインストルメントパネルの裏面側に配置され、光源（１１）と、光源に対向する位置に配置され画像を表示する液晶パネル（１４）とを有し、車両の進行方向に対して垂直な方向に液晶パネルに表示された画像の画像光を射出するように配置される表示器（１０）と、表示器に対向する位置に配置され、表示器から射出される画像光を反射する平面鏡（２０）と、平面鏡に対して車両前方側に配置されると共に反射面が車両後方側に向けられており、平面鏡から導かれる画像光を反射すると共に、インストルメントパネルの開口部（４２）から画像光を射出してヘッドアップディスプレイに画像表示する拡大鏡（３０）と、を備え、表示器において、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線が天地方向に傾けられていると共に、直線が水平方向に傾けられていることを特徴としている。
【００２４】
これにより、外光がインストルメントパネルの開口部から入射すると、その外光は拡大鏡および平面鏡を介して表示器の液晶パネルに入射すると共に反射して平面鏡以外の場所に導かれる。したがって、上記請求項１と同様に、液晶パネルを傾けることで、液晶パネル内部にて外光が乱反射することによって生成される十字型の光の帯を平面鏡以外の場所に導くことができる。したがって、液晶パネル内部にて乱反射した光をヘッドアップディスプレイに表示することを防止できる。
【００２５】
請求項３に記載の発明では、液晶パネルにおいて、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線は車両前方側に傾けられるようになっていることを特徴としている。
【００２６】
このように液晶パネルを傾けることで、液晶パネル内にて乱反射した光を拡大鏡と平面鏡との間に導くことができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明では、液晶パネルは、車両前方側に１５°以上１７°以下の範囲で傾けられていることを特徴としている。
【００２８】
液晶パネルを車両前方側に上記範囲で傾けることができる。下限値は、液晶パネル内で乱反射した光を平面鏡に戻さない限界値である。また、上限値は、液晶パネルから射出される画像光の輝度を確保する限界値である。したがって、液晶パネルの乱反射を平面鏡と拡大鏡との間に導き、かつ、液晶パネルの透過率も確保できる。
【００２９】
請求項５に記載の発明では、表示器において、液晶パネルの画像光射出側の面に垂直な直線は地面側に傾けられるようになっていることを特徴としている。
【００３０】
このように液晶パネルを傾けることで、液晶パネル内にて乱反射した光を平面鏡よりも地面側に導くことができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明では、液晶パネルは、地面側に８°以上１２°以下の範囲で傾けられることを特徴としている。
【００３２】
このように、液晶パネルを地面側に上記のような範囲で傾けることができる。下限値は、液晶パネル内で乱反射した光を入射した鏡に戻さない限界値である。また、上限値は、液晶パネルから射出される画像光の輝度、すなわち液晶パネルの透過率を確保する限界値である。したがって、液晶パネルの乱反射を平面鏡に戻さずに、液晶パネルの透過率も確保できる。
【００３３】
請求項７に記載の発明では、光源（１１）と、光源に対向する位置に配置され画像を表示する液晶パネル（１４）と、を有する表示器（１０）を備え、表示器から射出される画像光がヘッドアップディスプレイの表示部（４０）に画像表示されてなる車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、液晶パネル内部において、液晶パネル内部に形成された素子パターンのうち任意の方向に延びる複数のエッジに垂直な直線を第１の直線とし、第１の直線に平行な方向に延びる複数のエッジに垂直な直線を第２の直線とすると、表示部を介して表示器の液晶パネルに外光が入射する場合、外光の光軸と第１の直線とが直角とは異なる角度で交わり、かつ、外光の光軸と第２の直線とが直角とは異なる角度で交わるように、液晶パネルが傾けられていることを特徴としている。
【００３４】
このように、液晶パネルに入射する外光の光軸に対して、第１の直線および第２の直線が直角とは異なる角度で交わるようにしている。これにより、液晶パネルに入射する外光が、入射した光路をたどって表示部に戻されないようにすることができる。
【００３５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイの概略構成図である。図１に示されるように、車両用ヘッドアップディスプレイは、画像光を射出する表示器１０と、表示器１０から射出される画像光を反射する平面鏡２０と、平面鏡２０にて反射した画像光を拡大してフロントウィンドシールド４１に導く拡大鏡３０と、拡大鏡３０から導かれる画像光を表示するための表示部４０とを備えて構成されている。
【００３８】
表示器１０は、フロントウィンドシールド４１の表示部４０に表示されるコンテンツの画像光を出力するものであり、具体的な構成は図２に示される。図２は、図１に示される車両用ヘッドアップディスプレイの表示部１０の構成図である。図２に示されるように、表示部１０は、光源１１と、ケース１２と、ゴムスペーサ１３と、液晶パネル１４と、開口蓋部１５とを備えて構成されている。
【００３９】
光源１１は、ＬＥＤ１１ａと、第１の投射レンズ１１ｂと、拡散板１１ｃと、スペーサ１１ｄと、第２の投射レンズ１１ｅとを備えて構成されている。
【００４０】
ＬＥＤ１１ａは、光を発する周知のものであり、後述する液晶パネル１４のバックライトとして機能するものである。本実施形態では、３つのＬＥＤ１１ａが点光源として板部材１１ｆに取り付けられている。第１の投射レンズ１１ｂは、ＬＥＤ１１ａから射出される光を集光して投射するものである。また、拡散板１１ｃは、第１の投射レンズ１１ｂから投射される光を拡散するものであり、スペーサ１１ｄは上記第１の投射レンズ１１ｂおよび拡散板１１ｃを収納するものである。
【００４１】
第２の投射レンズ１１ｅは、拡散板１１ｃにて拡散された光を再び集光してケース１２内に投射するものであり、投射面が湾曲した面で構成されている。このような投射面により、第２の投射レンズ１１ｅは面光源としての役割を果たすこととなる。
【００４２】
上記構成を有する光源１１においては、スペーサ１１ｄに第１の投射レンズ１１ｂおよび拡散板１１ｃが収納され、ＬＥＤ１１ａが取り付けられた板部材１１ｆおよび第２の投射レンズ１１ｅにてスペーサ１１ｄが挟み込まれることで一体とされる。
【００４３】
このような構成の光源１１においては、ＬＥＤ１１ａにて光が発せられると、その光は第１の投射レンズ１１ｂにて集光され、拡散板１１ｃにて一度拡散されると共に再び第２の投射レンズ１１ｅにて集光されて光が射出されるようになっている。
【００４４】
ケース１２は、箱形の表示器１０の外形をなすものであり、光源１１、ゴムスペーサ１３、そして液晶パネル１４を収納し、開口蓋部１５と共にパッケージを構成することで表示部１０を構成する収納部材である。このケース１２には、光源１１、ゴムスペーサ１３および液晶パネル１４を収納するための開口部が一側面と、その一側面に対向する面とに設けられている。
【００４５】
ゴムスペーサ１３は、液晶パネル１４を保持する役割を果たすものであり、液晶パネル１４を傾けてケース１２に収納するためのものである。本実施形態では、ゴムスペーサ１３として、例えばシリコンゴムよりなるものが採用され、ガラス部材にて構成される液晶パネル１４を挟み込んで保持する緩衝部材としての役割も果たす。
【００４６】
液晶パネル１４は、２枚のガラス板の間に液晶を注入して素子パターン、すなわち配線にて区間されたドット（画素）が形成され、この各画素が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で制御されて画像表示がなされる周知の画像表示装置である。液晶パネル１４は、その外縁部分が上記ゴムスペーサ１３に設けられた図示しない溝にて挟み込まれることで保持されるようになっている。また、この液晶パネル１４は、外部のＥＣＵ等と電気的に接続された状態とされ、外部のＥＣＵ等から画像の信号が入力されると共に、その画像が表示されるようになっている。
【００４７】
本実施形態では、このような液晶パネル１４を傾けてケース１２内に設置することが特徴となっているが、液晶パネル１４を傾けることについては、後で詳しく説明する。
【００４８】
開口蓋部１５は、ケース１２と一体とされることで表示器１０の外形をなす蓋部材である。この開口蓋部１５は、ケース１２の一側面に対向する面側に収納されたゴムスペーサ１３および液晶パネル１４をケース１２に挟み込んで固定する。また、この開口蓋部１５には、液晶パネル１４にて表示される画像光が表示器１０から出力される開口部１５ａが設けられている。
【００４９】
上記のような構成を有する表示器１０においては、ケース１２の一側面に光源１１が配置され、ケース１２の一側面に対向する面側、すなわち光源１１に対向する位置にゴムスペーサ１３および液晶パネル１４が配置された状態とされる。そして、ゴムスペーサ１３および液晶パネル１４がケース１２に押さえつけられると共に開口蓋部１５がケース１２に取り付けられることで表示器１０が構成される。
【００５０】
このようにして構成される表示器１０は、図１に示されるように、車両の進行方向に対して右側から左側に画像光が射出されるようにインストルメントパネル内に配置される。
【００５１】
そして、光源１１から光が発せられ、外部のＥＣＵ等から液晶パネル１４に画像信号が入力されると、液晶パネル１４から画像光が射出されると共に、その画像光が開口蓋部１５の開口部１５ａから射出されるようになっている。
【００５２】
平面鏡２０は、表示器１０の開口蓋部１５に対向する位置に配置され、表示器１０から射出される画像光を反射して拡大鏡３０に導く鏡である。この平面鏡２０の角度は固定されており、表示器１０からの画像光を常に拡大鏡３０に導くようになっている。
【００５３】
拡大鏡３０は、平面鏡２０から導かれる画像光を反射し、この画像光をインストルメントパネル上部に設けられた開口部４２から射出してフロントウィンドシールド４１に導くものである。このような拡大鏡３０は、その反射面が車両後方側に向けられた状態とされている。
【００５４】
この拡大鏡３０の側部には、図示しないギアおよびギアを駆動するモータが備えられており、図示しない操作パネルから信号が入力されると拡大鏡３０の角度が変更される。これにより、フロントウィンドシールド４１の表示部４０に表示される画像の大きさがドライバにとって見やすいように調整されるようになっている。
【００５５】
表示部４０は、拡大鏡３０から導かれる画像光を結像させて画像として表示するフロントウィンドシールド４１の内表面に設けられる画像表示領域である。
【００５６】
以上が、車両用ヘッドアップディスプレイの構成である。なお、この車両用ヘッドアップディスプレイにおいては、表示器１０、平面鏡２０、および拡大鏡３０が図示しないハウジングに収納された状態になっており、このハウジングがインストルメントパネル内部に配置される。
【００５７】
このような構成の車両用ヘッドアップディスプレイでは、光源１１から光が発せられるとその光が液晶パネル１４に照射され、液晶パネル１４に表示された画像の画像光が表示器１０から投射される。投射された画像光は、平面鏡２０および拡大鏡３０を介して、インストルメントパネル上部に設けられた開口部４２から射出され、フロントウィンドシールド４１の内表面上に結像される。具体的には、拡大鏡３０は液晶パネル１４の画像を虚像として形成し、この虚像をフロントウィンドシールド４１の内表面上に結像させている。これにより、ドライバはフロントウィンドシールド４１の表示部４０に表示される画像を視認できるようになっている。
【００５８】
限定するものではないが、フロントウィンドシールド４１の表示部４０には、例えば、車速やナビゲーション（矢印、交差点の形状、交差点までの距離）等の車両情報や、夜間において赤外線カメラで撮影された車両前方の映像などが表示される。
【００５９】
次に、表示器１０のケース１２内における液晶パネル１４の設置角度について詳しく説明する。まず、インストルメントパネルの開口部４２から外光が入射すると、外光は拡大鏡３０および平面鏡２０を介して表示器１０の液晶パネル１４に入射する。そして、液晶パネル１４内部に入射した外光は、図４に示される液晶パネル１４内部の配線５１、５２やマスク５５の各エッジ６１〜６６にて乱反射する。この乱反射光は、表示器１０から射出されると、平面鏡２０および拡大鏡３０を介して再びインストルメントパネルの開口部４２から射出される。すなわち、上述したように、フロントウィンドシールド４１の表示部４２には、図５に示されるように、液晶パネル１４内部における横方向の乱反射が連なってできる縦方向の光の帯７２および縦方向の乱反射が連なってできる横方向の光の帯７１となって光のスポット７０を中心とした十字型となって表示される。
【００６０】
本実施形態では、液晶パネル１４は、液晶パネル１４の画像光照射側の面に対する垂直な直線が天地方向、詳しくは地面側に傾けられている。なお、以下では、このように液晶パネル１４を傾ける方向を上下方向という。具体的には、液晶パネル１４は上下方向に８°〜１２°の範囲、より好ましくは１０°傾けられる。
【００６１】
液晶パネル１４を上下方向に傾ける角度の下限を８°としているのは、最低でも８°上下方向に傾けるようにしないと、液晶パネル１４にて反射した外光を平面鏡２０の下部に導けないからである。一方、液晶パネル１４を上下方向に傾ける角度の上限を１２°としているのは、液晶パネル１４の透過率を確保するためである。つまり、上下方向の角度が１２°よりも大きくなると、液晶パネル１４を透過する光源１１からの光の透過率が下がり、フロントウィンドシールド４１の表示部４０に表示される画像の輝度が低減されてしまう。これを防止するために上下方向に傾ける角度の上限を１２°としている。
【００６２】
なお、本実施形態では、液晶パネル１４を上下方向に傾ける角度の下限が８°、上限が１２°となっているが、これらの角度は、インストルメントパネル内に配置される表示器１０と平面鏡２０との間隔や表示器１０および平面鏡２０のサイズに依存するものである。したがって、この間隔やサイズが変更されることに伴い、液晶パネル１４が上下方向に傾けられる角度の下限および上限が変更される。つまり、表示器１０と平面鏡２０との間隔や表示器１０および平面鏡２０のサイズによっては、液晶パネル１４が上下方向に傾けられる角度の下限が８°以下、上限が１２°以上になっても構わない。
【００６３】
また、本実施形態では、液晶パネル１４が上下方向に傾けられると共に、液晶パネル１４の画像光照射側の面に垂直な直線が水平方向、詳しくは車両前方側に傾けられている。なお、以下では、このように液晶パネル１４を傾ける方向を左右方向という。具体的には、液晶パネル１４は左右方向に１５°〜１７°の範囲、より好ましくは１５°傾けられる。
【００６４】
液晶パネル１４を左右方向に傾ける角度の下限を１５°としているのは、最低でも８°左右方向に傾けるようにしないと、液晶パネル１４にて反射した外光を平面鏡２０の側部に導けないからである。一方、液晶パネル１４を左右方向に傾ける角度の上限を１７°としているのは、上記液晶パネル１４を上下方向に傾ける上限の値の理由と同様である。
【００６５】
なお、本実施形態では、液晶パネル１４を左右方向に傾ける角度の下限が１５°、上限が１７°となっているが、これらの角度は、上述のように、上記した値に限るものではない。すなわち、液晶パネル１４が左右方向に傾けられる角度の下限および上限は、上記した値に限るものではなく、表示器１０および平面鏡２０の間隔やサイズによって変更されても構わない。
【００６６】
上記のように液晶パネル１４を傾けるために、本実施形態では、ゴムスペーサ１３を用いている。すなわち、液晶パネル１４をケース１２に収納する際に、このゴムスペーサ１３に液晶パネル１４を傾けて保持する溝を形成しておき、この溝に液晶パネル１４の外縁部を挿入することで、液晶パネル１４を傾けて保持することができるようになっている。
【００６７】
そして、ゴムスペーサ１３は、その外縁部の厚みが変えられた構成となっている。つまり、この外縁部の厚みを変えることによって、液晶パネル１４を保持する際に、その液晶パネル１４を所望の角度傾けて保持できるようになっている。
【００６８】
このようにして上下方向および左右方向に液晶パネル１４を傾けることによって、光の帯７１、７２をフロントウィンドシールド４１の表示部４０に表示しないようにすることができる。このことについて図３を参照して説明する。図３は、表示器１０に入射する外光の経路を示した図であり、（ａ）は車両用ヘッドアップディスプレイを車両後方側から見た図、（ｂ）は車両用ヘッドアップディスプレイを天井側から見た図である。
【００６９】
まず、液晶パネル１４を上下方向に傾けることにより、図３（ａ）に示されるように、液晶パネル１４にて乱反射した光を平面鏡２０下部に導く。つまり、液晶パネル１４において、図５に示されるような横方向に延びる光の帯７１を平面鏡２０の下部に導くことができる。
【００７０】
さらに、液晶パネル１４を左右方向に傾けることにより、図３（ｂ）に示されるように、液晶パネルにて乱反射した光を平面鏡２０と拡大鏡３０との間に導く。つまり、液晶パネル１４内部において、図５に示されるような縦方向に延びる光の帯７２を平面鏡２０と拡大鏡３０との間に導くことができる。
【００７１】
このように、液晶パネル１４を上下方向および左右方向に傾けることで、液晶パネル１４内部の縦方向の乱反射光および横方向の乱反射光による光の帯７１、７２をそれぞれ平面鏡２０に返さないようにしている。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の車両用ヘッドアップディスプレイでは、液晶パネル１４を上下方向および左右方向に傾けている。つまり、液晶パネル１４内部にて外光が乱反射することによって生成される十字型の光の帯７１、７２を平面鏡２０以外の場所に導くことができる。すなわち、液晶パネル１４において、液晶パネル１４の画像光射出側の面に垂直な直線を地面側に傾けることで、十字型の光の帯７１、７２において横方向に延びる光の帯７１を平面鏡２０の下部に導くことができる。また、液晶パネル１４において、液晶パネル１４の画像光射出側の面に垂直な直線を車両前方側に傾けることで、十字型の光の帯７１、７２において縦方向に延びる光の帯７２を平面鏡２０と拡大鏡３０との間に導くことができる。したがって、液晶パネル１４内部にて乱反射した光をフロントウィンドシールド４１の表示部４０に表示することを防止できる。
【００７３】
そして、液晶パネル１４を傾ける角度は、本実施形態のように、上下方向に１０°、左右方向に１５°とすることができる。液晶パネル１４を傾ける角度をこのような値とすることで、液晶パネル１４の透過率を確保でき、かつ、表示器１０の液晶パネル１４内部にて乱反射した光を確実に平面鏡２０以外の場所に導くことができる。
【００７４】
また、本実施形態では、液晶パネル１４を左右方向、すなわち車両前方側に傾けている。これにより、液晶パネル１４内部にて乱反射した光を、確実に平面鏡２０以外の場所である平面鏡１０と拡大鏡３０との間に導くことができる。
【００７５】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、液晶パネル１４は液晶パネル１４を傾けた状態にするゴムスペーサ１３を介してケース１２に収納された状態になっているが、一定の厚みを有するゴムスペーサ１３を、ケース１２内にて傾けるようにしても良い。また、液晶パネル１４がケース１２内にて傾けられた状態にできれば、表示器１０においてゴムスペーサ１３を用いない構成とすることも可能である。さらに、液晶パネル１４を収納したケース１２そのものを所望の角度に傾けてインストルメントパネル内に設置することもできる。
【００７６】
また、液晶パネル１４の角度を固定するものは、ゴムスペーサ１３に限らず、ゴム弾性を有する材料であればゴム以外の材料であっても良い。
【００７７】
上記第１実施形態では、光源１１が複数の構成要素にて構成されているが、光源１１は他の構成要素にて構成されても構わない。
【００７８】
上記第１実施形態では、表示器１０から射出された画像光は平面鏡２０を介して拡大鏡３０に導かれているが、平面鏡２０を無くした構成としても良い。すなわち、表示器１０から射出された画像光を直接拡大鏡３０に照射するようにしても良い。このような場合、液晶パネル１４にて反射した外光は、拡大鏡３０以外の場所に導かれるように液晶パネル１４が傾けられることとなる。
【００７９】
また、上記第１実施形態では、表示器１０から射出される画像光は、車両進行方向に対して右側から左側となっているが、左側から右側に射出するようにしても良い。この場合、液晶パネル１４においては、液晶パネル１４の画像光照射側の面に垂直な直線が第１実施形態と同様に車両前方側に傾けられることとなる。これにより、液晶パネル１４にて反射した外光を平面鏡２０と拡大鏡３０との間に導くことができる。
【００８０】
上記第１実施形態では、液晶パネル１４を上下方向、すなわち液晶パネル１４の画像光照射側の面に垂直な直線が地面側に倒れるように傾けているが、地面側ではなく天井側に傾けるようにしても良い。これにより、液晶パネル１４から射出される乱反射光は平面鏡２０の上部に導かれることとなる。
【００８１】
また、上記第１実施形態では、表示器１０および平面鏡２０が同じ高さに配置され、このような配置において表示器１０内部の液晶パネル１４が上下方向および水平方向に傾けられた状態とされている。しかしながら、本発明により、表示器１０や平面鏡２０の位置関係に関わらず、表示器１０の液晶パネル１４内部にて乱反射した外光をフロントウィンドシールド４１の表示部４０に戻さないようにすることができる。
【００８２】
これは、液晶パネル１４がこの液晶パネル１４に入射する外光の光軸に対して以下のように傾けられることで実現できる。すなわち、液晶パネル１４内部において、液晶パネル１４内部に形成された素子パターン（配線５１、５２、マスク５５）のうち任意の方向に延びる複数のエッジ６１、６３に垂直な直線を第１の直線とし、第１の直線に平行な方向に延びる複数のエッジ６２、６４、６６に垂直な直線を第２の直線とする。そして、表示部４０を介して表示器１０の液晶パネル１４に外光が入射する場合、外光の光軸と第１の直線とが直角とは異なる角度で交わり、かつ、外光の光軸と第２の直線とが直角とは異なる角度で交わるように、液晶パネル１４を傾ける。これにより、表示器１０や平面鏡２０の位置関係、例えば表示器１０や平面鏡２０の高さに関わらず、外光が液晶パネル１４に入射した光路をたどって表示部４０に戻されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイの概略構成図である。
【図２】図１に示す表示器の詳細構成図である。
【図３】図１に示す表示器に入射する外光の経路を示した図であり、（ａ）は車両用ヘッドアップディスプレイを車両後方側から見た図、（ｂ）は車両用ヘッドアップディスプレイを天井側から見た図である。
【図４】液晶パネルの概略図であり、（ａ）は画像光照射側の面、（ｂ）は光源側の面を示した図である。
【図５】液晶パネル内部にて乱反射した光がフロントウィンドシールドの表示部に表示される様子を示した図である。
【図６】液晶パネルを上下方向または左右方向に傾けたときの液晶パネル内部における乱反射の様子を示した図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０…表示器、１１…光源、１４…液晶パネル、２０…平面鏡、３０…拡大鏡、
４０…表示部、４２…開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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